为什么注(zhu)塑(su)模具顶针总容易(yi)断裂？

一、顶针布(bu)置原则(ze)

(1)顶针布(bu)置应使顶出力尽量平衡。结构复杂部位(wei)所需(xu)脱(tuo)模(mo)力较大(da)，顶针数量应相应增加。

(2)顶(ding)(ding)针(zhen)(zhen)(zhen)应设置于有效部位(wei)(wei)(wei)，如骨(gu)(gu)位(wei)(wei)(wei)、柱位(wei)(wei)(wei)、台阶、金(jin)属嵌件、局部厚胶等结构复杂部位(wei)(wei)(wei)。骨(gu)(gu)位(wei)(wei)(wei)、柱位(wei)(wei)(wei)两(liang)(liang)侧的顶(ding)(ding)针(zhen)(zhen)(zhen)应尽量(liang)对称(cheng)布(bu)置，顶(ding)(ding)针(zhen)(zhen)(zhen)与骨(gu)(gu)位(wei)(wei)(wei)、柱位(wei)(wei)(wei)的边间距一般取D=1.5mm，如图(tu)5.5.8所示，另外，应尽量(liang)保证柱位(wei)(wei)(wei)两(liang)(liang)侧顶(ding)(ding)针(zhen)(zhen)(zhen)的中(zhong)心(xin)连线通过柱位(wei)(wei)(wei)中(zhong)心(xin)。

(3)避(bi)免(mian)跨台(tai)阶或在斜面(mian)上设置顶针，顶针顶面(mian)应(ying)尽量平缓，顶针应(ying)布置于胶件(jian)受力较(jiao)好的结构部位。如图5.5.9所示(shi)。

(4)在胶(jiao)件(jian)较深的骨位(深度≥20mm)或难(nan)于布置圆顶针时，应使(shi)(shi)用(yong)扁(bian)(bian)顶针。需要使(shi)(shi)用(yong)扁(bian)(bian)顶针时，扁(bian)(bian)顶针处尽量采用(yong)镶(xiang)件(jian)形式以(yi)利(li)于加工(gong)。如(ru)图5.5.10

(5)避免尖钢、薄钢，特(te)别是(shi)顶针顶面(mian)(mian)不可碰(peng)触前模面(mian)(mian)。如图5.5.11

(6)顶(ding)针(zhen)布置应考(kao)虑顶(ding)针(zhen)与(yu)运(yun)水道的边间(jian)距，避免影响运(yun)水道的加工及(ji)漏水。具体要求参见第十章10.2节。

(7)考虑顶针的(de)(de)排气功能，为了顶出时的(de)(de)排气，在易形成(cheng)抽(chou)真空的(de)(de)部位应布(bu)置顶针。例如型腔较大(da)平(ping)面处，虽胶(jiao)件包紧力较小，但易形成(cheng)抽(chou)真空，导(dao)致脱模力加大(da)。

(8)有外观要(yao)求的胶件，顶(ding)针不能布置在外观面上，应(ying)采用其(qi)它顶(ding)出方(fang)法。

(9)对于透(tou)明胶件，顶针不能布置在需(xu)透(tou)光的部位。

二.顶(ding)针选用原则

(1)选用直径(jing)较大(da)的(de)顶(ding)针(zhen)(zhen)。即在有足够顶(ding)出位置的(de)情况(kuang)下(xia)，应选用较大(da)直径(jing)、且尺寸优先的(de)顶(ding)针(zhen)(zhen)。

(2)选(xuan)(xuan)用顶针(zhen)的(de)(de)(de)规(gui)格应尽(jin)量少(shao)。选(xuan)(xuan)用顶针(zhen)时(shi)，应调整顶针(zhen)的(de)(de)(de)大小使尺寸规(gui)格最(zui)少(shao)，同时(shi)尽(jin)量选(xuan)(xuan)用优(you)先的(de)(de)(de)尺寸系列(lie)。

(3)选用的顶(ding)(ding)针应(ying)满足顶(ding)(ding)出(chu)强度要求。顶(ding)(ding)出(chu)时，顶(ding)(ding)针要承受较(jiao)大的压力，为避免小顶(ding)(ding)针弯曲变形，当顶(ding)(ding)针直径(jing)小于2.5mm时，应(ying)选用有托(tuo)顶(ding)(ding)针。

模具(ju)脱模困难(nan)，容易(yi)压(ya)断(duan)顶针的问题可以通过各种⼿段减少但始(shi)终是无法杜绝,后期维护费用高，部分原因及建议如下：

1. 生(sheng)产环境温度高，造成疲(pi)劳、顶(ding)针材料退火从而(er)失效

2. 尺寸(cun)精度是否(fou)符合使用要求

3. 应力集中。

轴在(zai)加工台阶时容易在(zai)直(zhi)径(jing)变化(hua)(hua)突然的部(bu)(bu)位(其他工件在(zai)形状变化(hua)(hua)突然的部(bu)(bu)位)形成(cheng)应(ying)力(li)集(ji)中，从而在(zai)使用工程中遇到外力(li)作用(特别是径(jing)向力(li))时开(kai)裂(lie)或断裂(lie)。

4. 热处理

多数顶(ding)针(zhen)在制造过(guo)程中都(dou)要热处(chu)理，淬火后(hou)不经(jing)过(guo)回火或(huo)回火时间不够的(de)产品易出(chu)现，如残(can)留应力过(guo)多等质量(liang)问题;

5. 表面(mian)处理(li)，为提高(gao)耐磨性，较多(duo)采用(yong)氮化(hua)处理(li)，检(jian)查(cha)氮化(hua)工艺是(shi)否规范，较高(gao)的渗(shen)氮温度造成材(cai)料回火甚至退火而(er)失效

6. 在(zai)使(shi)(shi)用过(guo)程中尽量避免使(shi)(shi)顶针径向受力(li)。

7. 在(zai)设计模具时考(kao)虑孔的变(bian)径部位采用圆角(jiao)过渡或增加应(ying)力释放槽。 

8. 装顶针前检查孔(kong)(kong)径的大小及粗糙(cao)度(du)，如果(guo)顶针孔(kong)(kong)铰(jiao)过后顶针装上去很(hen)松动(dong)，那顶针孔(kong)(kong)很(hen)容易进(jin)料，顶针就容易断了(le)，如果(guo)很(hen)紧(jin)，在高温下(xia)就容易烧(shao)死，所以顶针和孔(kong)(kong)的配合度(du)必(bi)须要(yao)掌握(wo)好。

9. 模具日常保养和工艺(yi)调试

每次装模(mo)时加涂防卡油效果更好，其中(zhong)日常保养(yang)主要是定期涂抹润(run)滑油或顶针油。模(mo)具的(de)顶针都是3-5μ的(de)间隙，⼀般的(de)润滑油(you)涂抹后最多(duo)可以(yi)⽀支持3~5天(tian)，随(sui)着灰尘、模具摩擦形成(cheng)的金属粉末累积进(jin)入(ru)顶针(zhen)、滑(hua)块、斜顶隧道缝(feng)隙内(nei)造成(cheng)配合(he)面缝(feng)隙越(yue)(yue)来越(yue)(yue)小、光洁度(du)越(yue)(yue)来越(yue)(yue)低，最(zui)后完全(quan)烧蚀(shi)卡(ka)死直至断裂。

因此需擦拭(shi)顶(ding)针及模(mo)面的污(wu)垢(gou)重(zhong)新涂(tu)抹干净的润(run)滑剂。保养时注意斜(xie)顶(ding)和顶(ding)针尽量涂(tu)抹耐(nai)高温的润(run)滑膏，形成(cheng)⼀道薄膜即(ji)可，切(qie)勿(wu)用(yong)刷子用(yong)力涂抹(mo)，否则极易造成油污(wu)污(wu)染(ran)注塑件

10. 追(zhui)求更短(duan)的周期，将顶出和顶进的速度设置(zhi)得(de)太快(kuai)超过模具(ju)承受(shou)能力。

11. 脱(tuo)模(mo)太快，产品底(di)部(bu)进气不足，会(hui)形(xing)成负压的阻尼(ni)状态(tai)，增加脱(tuo)模(mo)的阻力。顶杆(gan)就(jiu)会(hui)受到大的阻力

12. 顶杆如果比较单(dan)薄的(de)话，也容(rong)易损坏。

13. 顶出(chu)时阻力太大，检查啤件有无(wu)拉伤变形的(de)地(di)方(fang)，适当改善出(chu)模斜(xie)度，前(qian)几模将开(kai)模时间调短，一(yi)两秒即可(ke)，不是(shi)系(xi)统的(de)问题，是(shi)产品扣力太大原因。

14. 停(ting)机(ji)之后冷却水没关,模温(wen)下降(jiang),压第⼀模时,冷(leng)却时(shi)间(jian)长包紧力大,开模时(shi)间(jian)缩短

15. 顶针的材(cai)质问题(ti)(ti)，可选择新型材(cai)料瑞典(dian)SSAB钢(gang)铁集团的Toolox44拓(tuo)达钢(gang)来解决(jue)材(cai)质及热处理问题(ti)(ti)，Toolox是世界上最(zui)硬(ying)的预硬(ying)钢(gang)，出⼚时预硬(ying)到45-48HRC,降低(di)热处理(li)风(feng)险(xian)及(ji)周期(qi)，氮化性能优秀，几(ji)乎没有应力、不变(bian)形，比(bi)传(chuan)统(tong)材(cai)料高2-3倍的韧性，可抗(kang)640°C以下(xia)高温，可彻(che)底解决断裂或变(bian)形问题(ti)，是(shi)目前(qian)耐高温稳定(ding)性最(zui)佳选(xuan)材(cai)。